Digital Sport System. Come trasformare una scatola nera in un amplificatore a larga banda 2/2

Digital Sport System

Le modifiche

Dopo alcuni ragionamenti sul circuito esistente e sull’obiettivo primario di migliorarne la linearità, sono intervenuto in vari punti dell’amplificatore così come riportato nello schema elettrico seguente. Il primo e più importante intervento riguarda il cambio della classe di funzionamento da B ad AB. Per ottenerlo ho polarizzato i due transistor, sollevando staticamente da massa il centrale del trasformatore d’ingresso T1. C18, C23, C24 hanno funzione di filtro e garantiscono che da un punto di vista dinamico (quello del segnale trattato), il centro trasformatore sia a massa. La corrente a riposo è imposta da R7, mentre il diodo D2 garantisce la stabilizzazione termica del punto di lavoro. Per questo, è bene che sia in buon contatto termico con i transistor. Q3 e Q4 invece, attivano la polarizzazione solo durante la fase di trasmissione, risparmiando così energia. Per migliorare la linearità in frequenza e la stabilità dell’amplificatore ho inserito attorno ad ogni dispositivo una rete costituita da R3 ÷ R6+C17 (R4 ÷ R5+C16). E’ importante che i componenti impiegati siano di buona qualità: resistenze a carbone o comunque poco induttive e condensatori idonei all’impiego con moderate potenze a radiofrequenza.

digital_sport_system_schema_grafici

Tutto è costruito sui reofori dei componenti stessi, cercando di tenere un minimo di ordine e robustezza meccanica. Ottenuto il primo risultato, cioè linearizzare il funzionamento dell’amplificatore, ho continuato il perfezionamento operando una serie di piccole, diffuse migliorie. Così, ad esempio, il diodo led D7, che originariamente indicava la selezione AM/SSB del vox, diventa ora indicatore di PTT inserito.

Anche l’impedenza d’ingresso gode della nuova classe di funzionamento e delle reti di compensazione introdotte, risultando più costante e meno reattiva. Mi è stato così possibile rivedere il partitore d’ingresso R1,R2 recuperando da 1 a 2dB di guadagno dell’amplificatore senza penalizzare l’adattamento. Il SWR su tutta lo spettro delle HF rimane molto buono, attorno ad 1,5:1 così come indicato in figura 6. Anche misurando in forma vettoriale, il miglioramento è sostanzioso.

In figura 7 la linea blu è l’andamento dell’impedenza d’ingresso prima delle modifiche, mentre la linea rossa è quella post migliorie. Per completare la pulizia in trasmissione servirebbe un filtro aggiustato per ogni banda in uso. Questo risulta di una complessità non giustificata dallo spirito di questo lavoro e quindi ho scelto di inserire all’uscita solo un passa basso che tagli le armoniche che cadrebbero nello spettro delle VHF, arrecando così disturbi ad altri servizi od utenti nelle vicinanze. Il filtro è una cella a ? costituita da C21,21 + L1 + C19,20. A fianco, anche i condensatori d’uscita C3,15 sono stati rivisti inserendone due da 47nF al posto degli originali. Le capacità sono tutte in mica argentata per reggere senza problemi la potenza in gioco. Il tutto è visibile in figura 8. L’amplificatore non è originariamente provvisto di alcuna protezione sull’alimentazione.

In caso di guasto questo può produrre la rottura del relativo alimentatore o peggio, innescare un principio d’incendio. Così ho provveduto ad inserire sulla linea di alimentazione un fusibile da 10A, di tipo automobilistico, ipotizzando un prevalente uso fuori dalle mura domestiche e quindi in luoghi dove i tipici 5×20 o 6×30 ad esempio possono risultare di più difficile disponibilità. Continuando a valutare migliorie in questa sezione, ho notato come l’oggetto avesse un elevato livello di emissioni condotte, cioè iniettasse potenza a radiofrequenza sui cavi di alimentazione. Questa può sia essere reirradiata dai cavi stessi, sia giungere all’ingresso di altre utenze connesse sulla stessa linea di potenza, disturbandole. Comunque sia, la situazione era inaccettabile e quindi ho introdotto un semplice “choke” sui cavi d’alimentazione, costituito da 3 bussole di ferrite ad alta permeabilità infilate sui cavi proprio prima dell’uscita dal contenitore. Soluzione semplice ed in questo caso assolutamente idonea allo scopo (Figura 10). I cavi stessi, prima sottili e fragili sono stati sostituiti con uno spezzone di piattina molto flessibile da 2,5mm2 di sezione.

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